基于热传导模型的血流灌注率无损量测研究

建立了多层皮肤组织的热传导模型,利用有限元方法对模型进行了求解分析,发现当在皮肤组织表面进行常热流量加热时皮肤组织表面最终恒定温度和血流灌注率的大小有关,利用ExpAssoc函数进行拟合得到了二者之间的关系曲线,并且根据此关系曲线设计了血流灌注率无损量测装置,对人体皮肤组织的血流灌注率进行了量测,发现测量结果与计算结果趋势一致,并且和其他文献报道的结果吻合度较高。此方法简单有效,也可应用于其它生物组织血流灌注率的无损量测.     

基于拓展分离变量法的非傅里叶传热研究

常规的分离变量方法不能求解非傅里叶传热模型问题,本文对常规分离变量法进行拓展,利用拓展后的方法求解热传导的傅里叶模型,单相位滞后（C-V）模型和双相位滞后（DPL）模型,比较利用三种模型计算温度场的差别.研究C-V模型和DPL模型中温度波动的规律,得到温度波动速度和热流量时间滞后值的关系.     

可见光响应Cu-Cu2+1O复合材料的水热法一步合成

采用水热合成法, 以Cu(NO3)2为原料, 乙二醇为溶剂和还原剂, 聚乙烯吡咯烷酮k30(PVP)为表面活性剂, 一步合成可见光响应Cu-Cu2+1O 金属-半导体复合材料. 采用X射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)和紫外-可见漫反射光谱(DRS)观测复合材料的相结构、表观形貌、粒子尺寸和光谱特征. 以苯酚为模型物, 氙灯照射下测试催化剂活性. 结果显示表面活性剂PVP的加入对产物晶相结构不产生影响, 但促进Cu2+1O还原, 并影响Cu和Cu2+1O两种粒子的尺寸分布和界面结合, 进而影响产物的催化性能. 活性测试结果表明, Cu-Cu2+1O金属-半导体复合材料具有可见光催化活性, 其对苯酚降解符合一级反应动力学.     

基于拓展分离变量法的层合材料瞬态传热分析

层合材料各层热物理参数不同,难以用常规的分离变量法求解.针对此问题对常规分离变量法进行了拓展,将层合材料受热时的温度场在时间域上分成微小时间段,在每个微小时间段内层合材料交界处的温度可认为随时间正比变化,并假设比例系数,此时在微小时间段内对各层分别利用分离变量法单独求得解析解,根据交界处温度相等能量连续的关系可求出比例系数,进而求出该微小时间段内的温度场,通过循环求解可得整个时间段内的温度场.之后,利用拓展的分离变量法对常用层合隔热材料瞬态传热进行了分析,通过与有限元方法计算的结果比较,验证了本文方法的正确性,分析了隔热材料类型、厚度,材料表面对流换热系数,空气温度等参数对隔热效果的影响.拓展分离变量法利用解析的方式求解了层合材料瞬态传热问题,物理意义比常规的数值方法明确,计算效率也较高.     

热防护服-空气-皮肤热传导模型及其解析解

建立了高温环境下热防护服-空气-皮肤的热传导模型.利用热传导时,层合界面间温度相等和热流量连续的条件,结合微分思想,用分离变量法推导了微小时间段内模型热传导的解析解,然后通过循环得到整个时域内的解析解.利用求得的解析解分析了在80 ℃的环境温度下模型各位置温度和热流密度的变化情况,以及在不同环境温度下皮肤表面温度变化和热损伤情况.该求解方法可用来分析一般层合结构传热问题,计算结果对热防护服的设计和效果评价具有一定的参考意义.     

Ni-Fe/SDC电池阳极材料的制备和性能表征

采用硝酸盐-柠檬酸法合成了具有高比表面积的一系列Ni-Fe氧化物和电解质Ce0.8Sm0.2O1.9(SDC), 利用上述材料制备出固体氧化物燃料电池(SOFC)复合阳极材料Ni-Fe/SDC, 并对其微结构和相关性能进行测试. 结果表明: 该复合阳极材料与电解质SDC具有较高的热匹配性, 以其作为SOFC的阳极, 氢气为燃料, 其单电池表现出优异的性能, 700 ℃电池输出功率密度最高可达90.6 mW•cm−2.     

基于微分思想的层合材料传热问题新解法

基于微分思想提出了一种针对层合材料传热问题的新解法.将层合材料交界处的温度随时间变化的曲线在微小时间段内近似为直线,用分离变量法求得了在微小时间段内各层包含未知系数的解析解,根据交界处能量连续的条件求得各层解析解中的未知系数,然后循环求得整个时间域内的温度场.最后利用此方法求解了某三层结构的传热问题,将计算结果与有限元法求得的结果进行了比较,讨论了几个参数对温度场的影响,从而进一步验证了方法的正确性.